JP2012026055A - Fiber structure and fiber product using the same - Google Patents
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- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
Description
本発明は、主体繊維とバインダー成分とを含み、かつ前記主体繊維がバインダー成分によって固着されてなる繊維構造体であって、物性や形状などの耐久性に優れた繊維構造体および該繊維構造体を用いてなる繊維製品に関するものである。 The present invention relates to a fiber structure comprising a main fiber and a binder component, wherein the main fiber is fixed by the binder component, and has excellent durability such as physical properties and shape, and the fiber structure. The present invention relates to a textile product using
従来、車両資材、クッション材、吸音材、フィルター材などの用途において、短繊維からなる主体繊維がバインダー成分によって固着された繊維構造体が用いられている(例えば、特許文献1、特許文献2)。
しかしながら、かかる繊維構造体において、物性や形状の耐久性の点でまだ満足とはいえなかった。
Conventionally, a fiber structure in which main fibers made of short fibers are fixed with a binder component is used in applications such as vehicle materials, cushion materials, sound absorbing materials, filter materials, and the like (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2) .
However, such a fiber structure has not yet been satisfactory in terms of physical properties and durability of the shape.
本発明は、主体繊維とバインダー成分とを含み、かつ前記主体繊維がバインダー成分によって固着されてなる繊維構造体であって、物性や形状などの耐久性に優れた繊維構造体および該繊維構造体を用いてなる繊維製品を提供することにある。 The present invention relates to a fiber structure comprising a main fiber and a binder component, wherein the main fiber is fixed by the binder component, and has excellent durability such as physical properties and shape, and the fiber structure. It is providing the textiles which use this.
本発明者は上記課題を達成するため鋭意検討した結果、繊維構造体を構成する主体繊維の単繊維横断面形状を特定の形状とすることによりバインダー成分による固着点が形成されやすくなり、その結果、繊維構造体の物性や形状などの耐久性が向上することを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。 As a result of diligent study to achieve the above-mentioned problems, the present inventor makes it easy to form a fixing point due to the binder component by setting the single fiber cross-sectional shape of the main fiber constituting the fiber structure to a specific shape. As a result, the present inventors have found that the durability such as the physical properties and shape of the fiber structure is improved, and have made further studies to complete the present invention.
かくして、本発明によれば「主体繊維とバインダー成分とを含み、かつ前記主体繊維がバインダー成分によって固着されてなる繊維構造体であって、前記主体繊維の単繊維横断面形状において、下記式により定義する扁平度が2.0以下であり、かつ120度未満の開口角を有する開口部を2個以上有することを特徴とする繊維構造体。」が提供される。
扁平度=(B/A)×100
A:繊維横断面における最長となる長さ
B:繊維横断面において、Aの長さ方向と直交する方向の長さ
Thus, according to the present invention, “a fiber structure including a main fiber and a binder component, and the main fiber is fixed by a binder component, and in a single fiber cross-sectional shape of the main fiber, There is provided a fiber structure characterized by having two or more openings having a flatness to be defined of 2.0 or less and an opening angle of less than 120 degrees.
Flatness = (B / A) × 100
A: The longest length in the fiber cross section B: The length in the direction perpendicular to the length direction of A in the fiber cross section
その際、前記主体繊維の単繊維横断面形状において、前記開口部を5個以上有することが好ましい。また、前記主体繊維が中空繊維であることが好ましい。また、前記主体繊維の単繊維横断面形状において、下記式により定義する繊維充填率が30〜80%の範囲内であることが好ましい。
繊維充填率(%)=(C/D)×100
C:繊維横断面の面積
D:繊維横断面の外接円面積
In that case, it is preferable to have 5 or more of the said opening part in the single fiber cross-sectional shape of the said main fiber. The main fiber is preferably a hollow fiber. Moreover, in the single fiber cross-sectional shape of the said main fiber, it is preferable that the fiber filling rate defined by a following formula is in the range of 30 to 80%.
Fiber filling rate (%) = (C / D) × 100
C: area of the fiber cross section D: circumscribed circle area of the fiber cross section
また、前記主体繊維の単繊維径が10〜50μmの範囲内であることが好ましい。また、前記主体繊維の繊維長が30〜100mmの範囲内であることが好ましい。また、前記バインダー成分が芯鞘型バインダー繊維であることが好ましい。また、前記バインダー成分が非繊維系樹脂バインダーであることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the single fiber diameter of the said main fiber exists in the range of 10-50 micrometers. Moreover, it is preferable that the fiber length of the said main fiber exists in the range of 30-100 mm. Moreover, it is preferable that the said binder component is a core-sheath-type binder fiber. The binder component is preferably a non-fiber resin binder.
本発明の繊維構造体において、繊維構造体の密度が0.06g/cm3以下であることが好ましい。また、繊維構造体の目付が50〜5000g/m2の範囲内であることが好ましい。また、繊維構造体の厚さが1〜200mmの範囲内であることが好ましい。 In the fiber structure of the present invention, the density of the fiber structure is preferably 0.06 g / cm 3 or less. Moreover, it is preferable that the fabric weight of a fiber structure exists in the range of 50-5000 g / m < 2 >. Moreover, it is preferable that the thickness of a fiber structure exists in the range of 1-200 mm.
また、本発明によれば、前記の繊維構造体を用いてなる、車両資材、クッション材、吸音材、寝装具、家具、衣料、フィルター材、衛生資材、建築資材、土木資材、および農業資材からなる群より選択されるいずれかの繊維製品が提供される。 Moreover, according to the present invention, from the vehicle material, cushion material, sound absorbing material, bedding, furniture, clothing, filter material, sanitary material, building material, civil engineering material, and agricultural material, comprising the above fiber structure. Any textile product selected from the group is provided.
本発明によれば、主体繊維とバインダー成分とを含み、かつ前記主体繊維がバインダー成分によって固着されてなる繊維構造体であって、物性や形状などの耐久性に優れた繊維構造体および該繊維構造体を用いてなる繊維製品が提供される。 According to the present invention, a fiber structure comprising a main fiber and a binder component, wherein the main fiber is fixed by the binder component, the fiber structure having excellent durability such as physical properties and shape, and the fiber A fiber product using the structure is provided.
まず、本発明の繊維構造体に含まれる主体繊維の単繊維横断面形状において、扁平度が2.0以下(好ましくは1〜1.2)であることが肝要である。該扁平度が2.0よりも大きいと、繊維間に空隙ができにくいため、バインダー成分の流動性が低下しバインダー成分による固着点が形成されにくくなり好ましくない。さらには、該扁平度が2.0よりも大きいと、繊維の分散性が低下することにより繊維構造体の嵩性が低下するおそれがある。ただし、前記扁平度は下記式により定義する。
扁平度=(B/A)×100
A:繊維横断面における最長となる長さ
B:繊維横断面において、Aの長さ方向と直交する方向の長さ
First, in the single fiber cross-sectional shape of the main fiber contained in the fiber structure of the present invention, it is important that the flatness is 2.0 or less (preferably 1 to 1.2). When the flatness is larger than 2.0, it is difficult to form voids between the fibers, so that the fluidity of the binder component is lowered and the fixing point due to the binder component is hardly formed, which is not preferable. Furthermore, if the flatness is greater than 2.0, the dispersibility of the fibers may be reduced, thereby reducing the bulkiness of the fiber structure. However, the flatness is defined by the following formula.
Flatness = (B / A) × 100
A: The longest length in the fiber cross section B: The length in the direction perpendicular to the length direction of A in the fiber cross section
また、前記主体繊維の単繊維横断面形状において、120度未満の開口角を有する開口部を2個以上(好ましくは5個以上、より好ましくは5〜25個、さらに好ましくは12〜20個)有することが肝要である。該開口部が2個未満の場合、バインダー成分の流動性が低下しバインダー成分による固着点が形成されにくくなり好ましくない。さらには、該開口部が2個未満の場合、繊維の分散性が低下することにより繊維構造体の嵩性が低下するおそれがある。ただし、本発明でいう開口部とは図1に示す箇所のことである。 Further, in the single fiber cross-sectional shape of the main fiber, two or more openings having an opening angle of less than 120 degrees (preferably 5 or more, more preferably 5 to 25, and further preferably 12 to 20). It is important to have. When the number of the openings is less than 2, it is not preferable because the fluidity of the binder component is lowered and a fixing point due to the binder component is hardly formed. Furthermore, when the number of openings is less than 2, the fiber dispersibility may decrease, and the bulk of the fiber structure may decrease. However, the opening part as used in the field of this invention is a location shown in FIG.
特に、前記主体繊維の単繊維横断面形状において、下記式により定義する繊維充填率が30〜80%の範囲内であると、バインダー成分の流動性が向上しバインダー成分による固着点が形成されやすく好ましい。
繊維充填率(%)=(C/D)×100
C:繊維横断面の面積
D:繊維横断面の外接円面積
In particular, in the single fiber cross-sectional shape of the main fiber, when the fiber filling rate defined by the following formula is within the range of 30 to 80%, the fluidity of the binder component is improved and the fixing point due to the binder component is easily formed. preferable.
Fiber filling rate (%) = (C / D) × 100
C: area of the fiber cross section D: circumscribed circle area of the fiber cross section
前記単繊維断面形状の具体例としては、十断面、H断面、T断面、Y断面、異型多フィン断面などが例示される。なかでも、単繊維断面形状内に中空部を有する中空繊維が好ましい。特に、単繊維断面形状内に中空部を有する異型多フィン断面が、バインダー成分の流動性が向上しバインダー成分による固着点が形成されやすく好ましい。 Specific examples of the single fiber cross-sectional shape include a ten cross section, an H cross section, a T cross section, a Y cross section, and an atypical multi-fin cross section. Especially, the hollow fiber which has a hollow part in single fiber cross-sectional shape is preferable. In particular, an atypical multi-fin cross-section having a hollow portion in a single fiber cross-sectional shape is preferable because the fluidity of the binder component is improved and a fixing point due to the binder component is easily formed.
前記主体繊維において、単繊維径は、10〜50μm(より好ましくは20〜30μm)の範囲内であることが好ましい。該繊維径が10μm未満では固着点の形成が困難になるおそれがある。逆に、該繊維径が50μmよりも大きいと繊維構造体を製造する際のカード工程等の工程性が不安定になるおそれがある。なお、該単繊維の単繊維繊度としては、0.1〜17dtexの範囲内であることが好ましい。 In the main fiber, the single fiber diameter is preferably in the range of 10 to 50 μm (more preferably 20 to 30 μm). If the fiber diameter is less than 10 μm, it may be difficult to form a fixing point. On the other hand, when the fiber diameter is larger than 50 μm, the processability such as the card process in producing the fiber structure may be unstable. The single fiber fineness of the single fiber is preferably in the range of 0.1 to 17 dtex.
また、前記主体繊維において、繊維の形態は長繊維でもよいが繊維の分散性をあげることによりバインダー成分の流動性を向上させバインダー成分による固着点が形成されやすくする上で短繊維が好ましい。その際、繊維長としては30〜100mmの範囲内であることが好ましい。該繊維長が30mmよりも小さいと、開繊工程などのカード工程性が困難になるおそれがある。逆に、該繊維長が100mmよりも大きいと、均一な地合いを有する繊維構造体が得られないおそれがある。 In the main fiber, the fiber may be long fiber, but short fiber is preferable in order to improve the fluidity of the binder component by increasing the dispersibility of the fiber and to easily form the fixing point by the binder component. At that time, the fiber length is preferably within a range of 30 to 100 mm. If the fiber length is less than 30 mm, card processability such as a fiber opening process may become difficult. On the other hand, if the fiber length is longer than 100 mm, a fiber structure having a uniform texture may not be obtained.
また、前記主体繊維において、捲縮が付与されていると、バインダー成分の流動性が向上しバインダー成分による固着点が形成されやすく好ましい。その際、捲縮付与方法としては、熱収縮率の異なるポリマーをサイドバイサイド型に張り合わせた複合繊維を用いてスパイラル状捲縮を付与するか、または異方冷却によりスパイラル状捲縮を付与するか、または捲縮数が3〜40個/2.54cm(好ましくは7〜15個/2.54cm)となるように通常の押し込みクリンパー方式による機械捲縮を付与するなどの種々の方法を用いればよいが、嵩高性、製造コスト等の面から機械捲縮を付与するのが最適である。 In addition, it is preferable that crimping is imparted to the main fiber because the fluidity of the binder component is improved and a fixing point due to the binder component is easily formed. At that time, as a method for imparting crimps, a spiral crimp is applied using a composite fiber obtained by laminating polymers having different heat shrinkage rates to a side-by-side type, or a spiral crimp is applied by anisotropic cooling, Alternatively, various methods such as imparting mechanical crimping by an ordinary indentation crimper method such that the number of crimps is 3 to 40 pieces / 2.54 cm (preferably 7 to 15 pieces / 2.54 cm) may be used. However, it is optimal to impart mechanical crimping from the viewpoints of bulkiness and manufacturing cost.
前記主体繊維を形成するポリマーの種類としては特に限定されず、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンなどの通常の繊維形成性ポリマーなどでよい。なかでも、ポリエチレンテレフタレートやポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ステレオコンプレックスポリ乳酸などのポリエステルや、第3成分を共重合させた共重合ポリエステルなどが好ましく例示される。かかるポリエステルとしては、マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルや、特開2009−091694号公報に記載された、バイオマスすなわち生物由来の物質を原材料として得られたモノマー成分を使用してなるポリエチレンテレフタレートであってもよい。さらには、特開2004−270097号公報や特開2004−211268号公報に記載されているような、特定のリン化合物およびチタン化合物を含む触媒を用いて得られたポリエステルでもよい。該ポリマー中には、本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、微細孔形成剤、カチオン染料可染剤、着色防止剤、熱安定剤、蛍光増白剤、艶消し剤、着色剤、吸湿剤、無機微粒子が1種または2種以上含まれていてもよい。 The type of polymer that forms the main fiber is not particularly limited, and may be a normal fiber-forming polymer such as polyester, polyamide, or polyolefin. Of these, polyesters such as polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polylactic acid, and stereocomplex polylactic acid, and copolyesters obtained by copolymerizing the third component are preferred. Examples of such polyester include material-recycled or chemical-recycled polyester, and polyethylene terephthalate using a monomer component obtained by using biomass, that is, a biological material as a raw material, described in JP-A-2009-091694. May be. Furthermore, the polyester obtained using the catalyst containing the specific phosphorus compound and titanium compound which are described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-270097 and 2004-21268 may be sufficient. In the polymer, a fine pore forming agent, a cationic dye dyeing agent, an anti-coloring agent, a heat stabilizer, a fluorescent whitening agent, a matting agent, a coloring agent may be added as necessary within the range not impairing the object of the present invention. 1 type, or 2 or more types of an agent, a hygroscopic agent, and inorganic fine particles may be contained.
また、前記主体繊維において、シリコーン樹脂、油剤、抗菌剤、防虫剤、撥水剤、吸湿剤、制電剤、難燃剤、マイナスイオン発生剤および消臭剤からなる群より選択される1種以上の剤が繊維表面に付着していると、これらの剤が脱落しにくいので、耐久性よくこれらの剤の機能を発現することができ好ましい。なお、前記油剤には、脂肪酸エステル、多価アルコールエステル、エーテルエステル、ポリエーテル、シリコーン、鉱物油などの平滑剤や帯電防止剤、界面活性剤、集束剤、防錆剤、防腐剤、酸化防止剤を加えてもよい。 Further, in the main fiber, one or more selected from the group consisting of silicone resin, oil agent, antibacterial agent, insect repellent, water repellent agent, hygroscopic agent, antistatic agent, flame retardant, negative ion generator and deodorant. It is preferable that these agents adhere to the fiber surface because these agents do not easily fall off, and the functions of these agents can be expressed with good durability. The oil agent includes a smoothing agent such as fatty acid ester, polyhydric alcohol ester, ether ester, polyether, silicone, mineral oil, antistatic agent, surfactant, bundling agent, rust inhibitor, preservative, and antioxidant. An agent may be added.
本発明の繊維構造体において、前記主体繊維はバインダー成分によって固着されている。その際、バインダー成分としては、バインダー繊維でもよいし、非繊維系樹脂バインダー(例えば、粉末状のケミカルバインダー)でもよい。なかでも強固な固着点を得る上で、芯鞘型バインダー繊維が好ましい。
かかる芯鞘型バインダー繊維としては、前記主体繊維を形成するポリマーよりも40℃以上低い融点を有するポリマーが熱融着成分としてその表面に配されたものが好ましい。
In the fiber structure of the present invention, the main fiber is fixed by a binder component. In that case, as a binder component, a binder fiber may be sufficient and a non-fiber-type resin binder (for example, powdery chemical binder) may be sufficient. Of these, a core-sheath binder fiber is preferable in obtaining a strong fixing point.
As such a sheath-core type binder fiber, a polymer having a melting point lower by 40 ° C. or more than the polymer forming the main fiber is arranged on the surface as a heat fusion component.
ここで、熱融着成分として配されるポリマーとしては、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、非弾性ポリエステル系ポリマー及びその共重合物、ポリオレフィン系ポリマー及びその共重合物、ポリビニルアルコール系ポリマー等を挙げることができる。 Here, examples of the polymer arranged as the heat fusion component include polyurethane elastomers, polyester elastomers, inelastic polyester polymers and copolymers thereof, polyolefin polymers and copolymers thereof, polyvinyl alcohol polymers, and the like. be able to.
このうち、ポリウレタン系エラストマーとしては、分子量が500〜6,000程度の低融点ポリオール、例えばジヒドロキシポリエーテル、ジヒドロキシポリエステル、ジヒドロキシポリカーボネート、ジヒドロキシポリエステルアミド等と、分子量500以下の有機ジイソシアネート、例えばp,p’−ジフェニールメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート水素化ジフェニールメタンイソシアネート、キシリレンイソシアネート、2,6−ジイソシアネートメチルカプロエート、ヘキサメチレンジイソシアネート等と、分子量500以下の鎖伸長剤、例えばグリコールアミノアルコールあるいはトリオールとの反応により得られるポリマーである。 Among these, polyurethane elastomers include low melting point polyols having a molecular weight of about 500 to 6,000, such as dihydroxy polyether, dihydroxy polyester, dihydroxy polycarbonate, dihydroxy polyester amide, and the like, and organic diisocyanates having a molecular weight of 500 or less, such as p, p. '-Diphenyl methane diisocyanate, tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate hydrogenated diphenyl methane isocyanate, xylylene isocyanate, 2,6-diisocyanate methyl caproate, hexamethylene diisocyanate and the like, and chain extenders having a molecular weight of 500 or less, such as glycol It is a polymer obtained by reaction with amino alcohol or triol.
これらのポリマーのうちで、特に好ましいのはポリオールとしてはポリテトラメチレングリコール、またはポリ−ε−カプロラクタムあるいはポリブチレンアジペートを用いたポリウレタンである。この場合の有機ジイソシアネートとしてはp,p’−ビスヒドロキシエトキシベンゼンおよび1,4−ブタンジオールを挙げることができる。 Among these polymers, particularly preferred is a polyurethane using polytetramethylene glycol, poly-ε-caprolactam or polybutylene adipate as a polyol. Examples of the organic diisocyanate in this case include p, p'-bishydroxyethoxybenzene and 1,4-butanediol.
また、ポリエステル系エラストマーとしては、熱可塑性ポリエステルをハードセグメントとし、ポリ(アルキレンオキシド)グリコールをソフトセグメントとして共重合してなるポリエーテルエステル共重合体、より具体的にはテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、ナフタレン−2,7−ジカルボン酸、ジフェニル−4,4’−ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、コハク酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体などから選ばれたジカルボン酸の少なくとも1種と、1,4−ブタンジオール、エチレングリコールトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコールネオペンチルグリコール、デカメチレングリコール等の脂肪族ジオールあるいは1,1−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンメタノール等の脂環式ジオール、またはこれらのエステル形成性誘導体などから選ばれたジオール成分の少なくとも1種、および平均分子量が約400〜5,000程度のポリエチレングリコール、ポリ(1,2−および1,3−ポリプロピレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランとの共重合体等のポリ(アルキレンオキサイド)クリコールのうち少なくとも1種から構成される三元共重合体を挙げることができる。 Polyester elastomers include polyether ester copolymers obtained by copolymerizing thermoplastic polyester as a hard segment and poly (alkylene oxide) glycol as a soft segment, and more specifically, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalate. Alicyclic dicarboxylic acids such as acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, naphthalene-2,7-dicarboxylic acid, diphenyl-4,4′-dicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, oxalic acid , At least one dicarboxylic acid selected from aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid and dimer acid, or ester-forming derivatives thereof, 1,4-butanediol, ethylene glycol trimethylene glycol , Tetramethylene glycol Aliphatic diols such as pentamethylene glycol, hexamethylene glycol neopentyl glycol, decamethylene glycol, or alicyclic diols such as 1,1-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, tricyclodecane methanol, or the like At least one diol component selected from ester-forming derivatives and the like, and polyethylene glycol, poly (1,2- and 1,3-polypropylene oxide) glycol, poly (tetra Methylene oxide) glycol, a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide, a copolymer of ethylene oxide and tetrahydrofuran, and the like. It can be mentioned terpolymer.
特に、接着性や温度特性、強度の面からすれば、ポリブチレン系テレフタレートをハード成分とし、ポリオキシブチレングリコールをソフトセグメントとするブロック共重合ポリエーテルエステルが好ましい。この場合、ハードセグメントを構成するポリエステル部分は、主たる酸成分がテレフタル酸、主たるジオール成分がブチレングリコール成分であるポリブチレンテレフタレートである。むろん、この酸成分の一部(通常、30モル%以下)は他のジカルボン酸成分やオキシカルボン酸成分で置換されていても良く、同様にグリコール成分の一部(通常、30モル%以下)はブチレングリコール成分以外のジオキシ成分で置換されていても良い。また、ソフトセグメントを構成するポリエーテル部分は、ブチレングリコール以外のジオキシ成分で置換されたポリエーテルであってよい。 In particular, from the viewpoint of adhesiveness, temperature characteristics, and strength, block copolymer polyether esters having polybutylene terephthalate as a hard component and polyoxybutylene glycol as a soft segment are preferable. In this case, the polyester portion constituting the hard segment is polybutylene terephthalate in which the main acid component is terephthalic acid and the main diol component is a butylene glycol component. Of course, a part of this acid component (usually 30 mol% or less) may be substituted with another dicarboxylic acid component or an oxycarboxylic acid component, and similarly a part of the glycol component (usually 30 mol% or less). May be substituted with a dioxy component other than the butylene glycol component. Further, the polyether portion constituting the soft segment may be a polyether substituted with a dioxy component other than butylene glycol.
共重合ポリエステル系ポリマーとしては、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸類および/またはヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸などの脂環式ジカルボン酸類と、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、パラキシレングリコールなどの脂肪族や脂環式ジオール類とを所定数含有し、所望に応じてパラヒドロキシ安息香酸などのオキシ酸類を添加した共重合エステル等を挙げることができ、例えばテレフタル酸とエチレングリコールとにおいてイソフタル酸および1,6−ヘキサンジオールを添加共重合させたポリエステル等が使用できる。
また、ポリオレフィン系ポリマーとしては、例えば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、さらにはそれらを変性した物等を挙げることができる。
Copolyester polymers include aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid and sebacic acid, aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid and / or fats such as hexahydroterephthalic acid and hexahydroisophthalic acid. A co-polymer containing a predetermined number of cyclic dicarboxylic acids and aliphatic or alicyclic diols such as diethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, and paraxylene glycol, with addition of oxyacids such as parahydroxybenzoic acid as desired. Polymerized esters and the like can be mentioned. For example, polyesters obtained by adding and copolymerizing isophthalic acid and 1,6-hexanediol in terephthalic acid and ethylene glycol can be used.
Examples of the polyolefin-based polymer include low-density polyethylene, high-density polyethylene, polypropylene, and modified products thereof.
前記芯鞘型バインダー繊維において、熱融着成分の相手側成分としては前記のようなポリエステルが好ましく例示される。その際、熱融着成分が、少なくとも1/2の表面積を占めるものが好ましい。重量割合は、熱融着成分とポリエステルが、複合比率で30/70〜70/30の範囲にあるのが適当である。芯鞘型バインダー繊維の形態としては、特に限定されないが、熱融着成分とポリエステルとが芯鞘型であることが重要である。この芯鞘型バインダー繊維では、ポリエステルが芯部となり、熱融着成分が鞘部となるが、この芯部は同心円状、若しくは、偏心状にあってもよい。主体繊維との接着性や、抄紙工程での工程性(分散性等)の観点から、芯にポリエステルを配し、鞘に低融点ポリエステルを配す事がより好ましい。
なお、上述のポリマー中には、各種安定剤、紫外線吸収剤、増粘分岐剤、艶消し剤、着色材その他各種の改良剤等も必要に応じて配合されていても良い。
In the core-sheath binder fiber, the above-mentioned polyester is preferably exemplified as the counterpart component of the heat-sealing component. In that case, it is preferable that the heat fusion component occupies at least a half of the surface area. The weight ratio is suitably in the range of 30/70 to 70/30 in terms of the composite ratio of the heat fusion component and the polyester. Although it does not specifically limit as a form of a core-sheath-type binder fiber, It is important that a heat-fusion component and polyester are core-sheath types. In this core-sheath-type binder fiber, polyester serves as a core part and the heat fusion component serves as a sheath part, but this core part may be concentric or eccentric. From the viewpoint of adhesion to the main fiber and processability (dispersibility, etc.) in the papermaking process, it is more preferable to dispose polyester in the core and dispose low-melting polyester in the sheath.
In the above-mentioned polymer, various stabilizers, ultraviolet absorbers, thickening and branching agents, matting agents, colorants and various other improving agents may be blended as necessary.
前記芯鞘型バインダー繊維において、単繊維径は、10〜50μm(より好ましくは20〜30μm)の範囲内であることが好ましい。該繊維径が10μm未満では固着点の形成が困難になるおそれがある。逆に、該繊維径が50μmよりも大きいと繊維構造体を製造する際のカード工程等の工程性が不安定になるおそれがある。なお、該単繊維の単繊維繊度としては、1〜25dtexの範囲内であることが好ましい。 In the core-sheath binder fiber, the single fiber diameter is preferably in the range of 10 to 50 μm (more preferably 20 to 30 μm). If the fiber diameter is less than 10 μm, it may be difficult to form a fixing point. On the other hand, when the fiber diameter is larger than 50 μm, the processability such as the card process in producing the fiber structure may be unstable. The single fiber fineness of the single fiber is preferably in the range of 1 to 25 dtex.
また、前記芯鞘型バインダー繊維において、繊維長としては30〜100mmの範囲内であることが好ましい。該繊維長が30mmよりも小さいと、開繊工程などのカード工程性が困難になるおそれがある。逆に、該繊維長が100mmよりも大きいと、均一な地合いを有する繊維構造体が得られないおそれがある。 Moreover, in the said core-sheath-type binder fiber, it is preferable that it is in the range of 30-100 mm as fiber length. If the fiber length is less than 30 mm, card processability such as a fiber opening process may become difficult. On the other hand, if the fiber length is longer than 100 mm, a fiber structure having a uniform texture may not be obtained.
また、前記芯鞘型バインダー繊維において捲縮が付与されていることが好ましい。その際、捲縮付与方法としては、熱収縮率の異なるポリマーをサイドバイサイド型に張り合わせた複合繊維を用いてスパイラル状捲縮を付与するか、または異方冷却によりスパイラル状捲縮を付与するか、または捲縮数が3〜40個/2.54cm(好ましくは7〜15個/2.54cm)となるように通常の押し込みクリンパー方式による機械捲縮を付与するなどの種々の方法を用いればよいが、嵩高性、製造コスト等の面から機械捲縮を付与するのが最適である。 Moreover, it is preferable that the crimp is provided in the said core-sheath-type binder fiber. At that time, as a method for imparting crimps, a spiral crimp is applied using a composite fiber obtained by laminating polymers having different heat shrinkage rates to a side-by-side type, or a spiral crimp is applied by anisotropic cooling, Alternatively, various methods such as imparting mechanical crimping by an ordinary indentation crimper method such that the number of crimps is 3 to 40 pieces / 2.54 cm (preferably 7 to 15 pieces / 2.54 cm) may be used. However, it is optimal to impart mechanical crimping from the viewpoints of bulkiness and manufacturing cost.
本発明の繊維構造体において、前記主体繊維はバインダー成分によって固着されている。ここで、前記主体繊維が繊維構造体の重量対比30重量%以上(より好ましくは45〜75重量%)含まれることが好ましい。主体繊維の含有率が30重量%未満の場合、バインダー成分の流動性が低下しバインダー成分による固着点が形成されにくくなるおそれがある。その際、繊維構造体に他の繊維も含ませる場合、かかる他の繊維としては、コットン等の天然繊維、レーヨン等の半合成繊維、他の断面形状を有するポリエステル繊維等の合成繊維が、カード工程の通過性がよく好ましい。 In the fiber structure of the present invention, the main fiber is fixed by a binder component. Here, the main fiber is preferably contained in an amount of 30% by weight or more (more preferably 45 to 75% by weight) relative to the weight of the fiber structure. When the content of the main fiber is less than 30% by weight, the fluidity of the binder component is lowered, and it is difficult to form a fixing point due to the binder component. In this case, when other fibers are included in the fiber structure, the other fibers include natural fibers such as cotton, semi-synthetic fibers such as rayon, and synthetic fibers such as polyester fibers having other cross-sectional shapes, The passability of the process is good and preferable.
本発明の繊維構造体は例えば、以下の製造方法により製造することができる。すなわち、前述のように、主体繊維と芯鞘型バインダー繊維(または非繊維系樹脂バインダー)とを混綿し、ローラーカードにより均一なウエブとして紡出した後、必要に応じて積層した後加熱処理を施すことにより、主体繊維をバインダー成分によって固着する。その際、前記ウエブをアコーディオン状に折りたたみながら加熱処理し、熱融着による固着点を形成させることにより、構成繊維が繊維構造体の厚さ方向に配列した繊維構造体としてもよい。 The fiber structure of the present invention can be produced, for example, by the following production method. That is, as described above, the main fiber and the core-sheath type binder fiber (or non-fiber type resin binder) are mixed and spun as a uniform web with a roller card, and then laminated as necessary, followed by heat treatment. By applying, the main fiber is fixed by the binder component. At that time, the fiber may be heat treated while being folded into an accordion shape to form a fixing point by heat fusion, thereby forming a fiber structure in which the constituent fibers are arranged in the thickness direction of the fiber structure.
かくして得られた繊維構造体において、繊維構造体の密度が0.06g/cm3以下(より好ましくは0.03〜0.06g/cm3)であることが好ましい。また、繊維構造体の目付が50〜5000g/m2(より好ましくは1000〜3500g/m2)の範囲内であることが好ましい。該目付が50g/m2よりも小さいと、繊維構造体の強度が低下するおそれがある。逆に該目付けが5000g/m2を越えると、熱処理する際に熱風の通りが悪く熱処理が不十分となるおそれがある。また、繊維構造体の厚さとしては1〜200mm(より好ましくは5〜100mm)の範囲内であることが好ましい。
なお、かかる繊維構造体には、撥水加工、防炎加工、難燃加工、マイナスイオン発生加工など公知の機能加工が付加されていてもさしつかえない。
In the fiber structure thus obtained, the density of the fiber structure is preferably 0.06 g / cm 3 or less (more preferably 0.03 to 0.06 g / cm 3 ). Further, it is preferable that the basis weight of the fibrous structure 50~5000g / m 2 (more preferably 1000~3500g / m 2) is in the range of. When the basis weight is smaller than 50 g / m 2 , the strength of the fiber structure may be lowered. On the other hand, if the basis weight exceeds 5000 g / m 2 , there is a risk that the hot air will be poor and the heat treatment will be insufficient during the heat treatment. The thickness of the fiber structure is preferably in the range of 1 to 200 mm (more preferably 5 to 100 mm).
The fiber structure may be added with known functional processing such as water repellent processing, flameproof processing, flame retardant processing, and negative ion generation processing.
かかる繊維構造体には、前記のような単繊維横断面形状を有する主体繊維が含まれるので、バインダー成分の流動性が向上しバインダー成分による固着点が形成されやすくなる。そしてその結果、繊維構造体の物性や形状などの耐久性が向上する。 Such a fiber structure contains the main fiber having the single fiber cross-sectional shape as described above, so that the fluidity of the binder component is improved and the fixing point due to the binder component is easily formed. As a result, durability such as physical properties and shape of the fiber structure is improved.
次に、本発明の繊維製品は、前記の繊維構造体を用いてなる、車両資材、クッション材、吸音材、寝装具、家具、衣料、フィルター材、衛生資材、建築資材、土木資材、および農業資材からなる群より選択されるいずれかの繊維製品である。
かかる繊維製品には前記の繊維構造体が含まれるので、物性や形状などの耐久性に優れる。なおあ、前記繊維構造体を上記以外の繊維製品にも用いられることはいうまでもない。
Next, the textile product of the present invention is a vehicle material, cushion material, sound absorbing material, bedding, furniture, clothing, filter material, sanitary material, building material, civil engineering material, and agriculture comprising the above-described fiber structure. Any textile product selected from the group consisting of materials.
Since such a fiber product includes the above-described fiber structure, it is excellent in durability such as physical properties and shape. Needless to say, the fiber structure can be used for other fiber products.
次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
(1)融点
Du Pont社製 熱示差分析計990型を使用し、昇温20℃/分で測定し、融解ピークをもとめた。融解温度が明確に観測されない場合には、微量融点測定装置(柳本製作所製)を用い、ポリマーが軟化して流動を始めた温度(軟化点)を融点とする。なお、n数5でその平均値を求めた。
(2)捲縮数
JIS L 1015 7.12に記載の方法により測定した。なお、n数5でその平均値を求めた。
(3)扁平度
主体繊維を20本抜き取り、SEM観察をした後、下記式により算出しその平均値を求めた。
扁平度=(B/A)×100
A:繊維横断面における最長となる長さ
B:繊維横断面において、Aの長さ方向と直交する方向の長さ
(4)繊維充填率(%)=(C/D)×100
C:繊維横断面の面積
D:繊維横断面の外接円面積
(5)硬さ(弾力性)
JIS−K6400による25%圧縮硬さにより測定した。
(6)繰返し圧縮残留歪(耐久性)
JIS−K6400に記載の方法により測定した。6.5%以下であれば良好とする。
(7)厚み
JISL1096に準じて厚み(mm)を測定した。
(8)120度未満の開口角を有する開口部の個数
主体繊維を1本抜き取り、SEM観察をした後、120度未満の開口角を有する開口部の個数を数えた。
Next, although the Example and comparative example of this invention are explained in full detail, this invention is not limited by these. In addition, each measurement item in an Example was measured with the following method.
(1) Melting point Using a differential thermal analyzer 990 manufactured by Du Pont, measured at a temperature increase of 20 ° C./min, and obtained a melting peak. If the melting temperature is not clearly observed, the melting point is the temperature at which the polymer softens and starts to flow (softening point) using a trace melting point measuring device (manufactured by Yanagimoto Seisakusho). In addition, the average value was calculated | required by n number 5.
(2) Number of crimps The number of crimps was measured by the method described in JIS L 1015 7.12. In addition, the average value was calculated | required by n number 5.
(3) Flatness After 20 main fibers were extracted and observed by SEM, the average value was calculated by the following formula.
Flatness = (B / A) × 100
A: The longest length in the fiber cross section B: The length in the direction perpendicular to the length direction of A in the fiber cross section (4) Fiber filling rate (%) = (C / D) × 100
C: area of the fiber cross section D: circumscribed circle area of the fiber cross section (5) hardness (elasticity)
It was measured by 25% compression hardness according to JIS-K6400.
(6) Repeated compression residual strain (durability)
It was measured by the method described in JIS-K6400. If it is 6.5% or less, it is considered good.
(7) Thickness Thickness (mm) was measured according to JISL1096.
(8) Number of openings having an opening angle of less than 120 degrees After one main fiber was extracted and subjected to SEM observation, the number of openings having an opening angle of less than 120 degrees was counted.
[実施例1〜7、比較例1〜5]
固有粘度が0.85、融点225℃のポリトリメチレンテレフタレートを用いて、口金を適宜変更して、溶融紡糸、延伸することで、表1に示すような単繊維断面形状を有する、単繊維繊度3.3dtexの主体繊維(繊維長51mm、捲縮数9ケ/2.54cm)を得た。
[Examples 1-7, Comparative Examples 1-5]
Using a polytrimethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.85 and a melting point of 225 ° C., changing the die appropriately, melt spinning, and drawing, the single fiber fineness having a single fiber cross-sectional shape as shown in Table 1 A main fiber of 3.3 dtex (fiber length 51 mm, number of crimps 9 / 2.54 cm) was obtained.
一方、帝人ファイバー(株)製芯鞘型バインダー繊維(単繊維繊度4.4dtex、繊維長51mm、捲縮数9ケ/2.54cm、単繊維断面形状:丸断面)を用意した。なお、この芯鞘型バインダー繊維は、融点が110℃の共重合ポリエステル(テレフタル酸とイソフタル酸とを60/40(モル%)で混合した酸成分と、エチレングリコールとジエチレングリコールとを85/15(モル%)で混合したジオール成分とからなる。)を鞘成分に配し、通常のポリエチレンテレフタレートを芯成分に配したものである。 On the other hand, a core-sheath binder fiber (single fiber fineness 4.4 dtex, fiber length 51 mm, number of crimps 9 / 2.54 cm, single fiber cross-sectional shape: round cross section) manufactured by Teijin Fibers Ltd. was prepared. This core-sheath binder fiber is a copolymer polyester having a melting point of 110 ° C. (an acid component obtained by mixing terephthalic acid and isophthalic acid at 60/40 (mol%), ethylene glycol and diethylene glycol 85/15 ( Diol component mixed at a mol%)) is disposed in the sheath component, and ordinary polyethylene terephthalate is disposed in the core component.
次いで、前記主体繊維と芯鞘型バインダー繊維とを表2に示す混綿比率で混綿した後にローラーカードを用いて均一なウエブを得た。このウエブを秤量し、熱風循環式乾燥機を用いて、熱処理を施し(160℃×10分)、繊維構造体を得た。
使用した主体繊維を表1、得られた繊維構造体の物性を表2に示す。
Next, after blending the main fiber and the core-sheath type binder fiber at a blend ratio shown in Table 2, a uniform web was obtained using a roller card. The web was weighed and heat-treated using a hot air circulation dryer (160 ° C. × 10 minutes) to obtain a fiber structure.
Table 1 shows the main fibers used, and Table 2 shows the physical properties of the obtained fiber structure.
本発明によれば、主体繊維とバインダー成分とを含み、かつ前記主体繊維がバインダー成分によって固着されてなる繊維構造体であって、物性や形状などの耐久性に優れた繊維構造体および該繊維構造体を用いてなる繊維製品が得られ、その工業的価値は極めて大である。 According to the present invention, a fiber structure comprising a main fiber and a binder component, wherein the main fiber is fixed by the binder component, the fiber structure having excellent durability such as physical properties and shape, and the fiber A textile product using the structure is obtained, and its industrial value is extremely large.
1〜16:120度未満の開口角を有する開口部 1 to 16: opening having an opening angle of less than 120 degrees
Claims (12)
前記主体繊維の単繊維横断面形状において、下記式により定義する扁平度が2.0以下であり、かつ120度未満の開口角を有する開口部を2個以上有することを特徴とする繊維構造体。
扁平度=(B/A)×100
A:繊維横断面における最長となる長さ
B:繊維横断面において、Aの長さ方向と直交する方向の長さ A fiber structure comprising a main fiber and a binder component, wherein the main fiber is fixed by the binder component,
A fiber structure having two or more openings having an opening angle of less than 120 degrees and a flatness defined by the following formula in the single fiber cross-sectional shape of the main fiber: .
Flatness = (B / A) × 100
A: The longest length in the fiber cross section B: The length in the direction perpendicular to the length direction of A in the fiber cross section
繊維充填率(%)=(C/D)×100
C:繊維横断面の面積
D:繊維横断面の外接円面積 The fiber structure according to any one of claims 1 to 3, wherein a fiber filling rate defined by the following formula is in a range of 30 to 80% in a single fiber cross-sectional shape of the main fiber.
Fiber filling rate (%) = (C / D) × 100
C: area of the fiber cross section D: circumscribed circle area of the fiber cross section
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